Dobrý den, je nám ctí, že jste si našel čas pro rozhovor. Mohl byste se, prosím, našim čtenářům představit a popsat svoji kariérní dráhu?
Jistě. Pokud začneme od mých středoškolských let, vystudoval jsem Gymnázium Josefa Jungmanna v Litoměřicích v devadesátých letech, tehdy ještě na zmíněné škole existovala specializace Programování, kterou jsem měl tu čest absolvovat. S odstupem doby to hodnotím jako velké štěstí, neboť základy, které dostanete během středoškolských let, mají značný vliv na zbytek vaší kariéry.
Po absolvování gymnázia jsem zahájil studium matematiky na MFF UK, ale bohužel jsem si uvědomil, že mi studium vysoce teoretické matematiky nepřináší to, co jsem v té době od vysokoškolského studia očekával, což byl jakýsi „akční“ prvek, který mi chyběl vlastně i na gymnáziu. Čistě náhodou jsem se v té době potkal s kamarádem ze základní školy, bojujícího s podobným problémem, a plánem začít studovat specializaci - velitel průzkumných jednotek na tehdejší Vysoké vojenské škole pozemního vojska ve Vyškově. Což mne úplně nadchlo, neboť jsem si uvědomil, že je to asi to, co hledám, a okamžitě jsem zahájil přípravu na přijímací zkoušky, které byly nejen o teoretické, ale i fyzické zdatnosti, kde jsem tušil, že konkurence bude značná. Nicméně povedlo se a nastoupil jsem k „průzkumákům“ (kamarádovi bohužel štěstí nepřálo a jeho kariérní dráha se vyvíjela jiným směrem), což naprosto naplnilo moje očekávání a vzpomínám na studium jako na jedno z „nejdobrodružnějších“ období mého života, neboť v rámci studia jsme se dostali k seskokům s padákem, jezdili jsme a stříleli z bojových vozidel, potápěli se, absolvovali variace bojového výcviku, ať doma tak i v zahraničí, a za všech možných klimatických podmínek. Tento moment vlastně nasměroval moji kariéru do armády, kde jsem si po studiu na VŠ prošel řadou základních funkcí (na praporu/útvaru) a nakonec se rozhodl pro pokračování v doktorském studiu na tehdejší Vojenské akademii v Brně na Katedře vojenského zpravodajství a elektronického boje, během kterého jsem se vrátil k programování a vývoji algoritmů pro operačně-taktické rozhodování.
V průběhu studia jsem měl tu možnost absolvovat i půlroční kurz ve zpravodajském středisku armády USA v Arizoně a značným způsobem jsem si tím rozšířil rozhled a pochopil jsem, že budoucnost armád spočívá v automatizaci a robotizaci. Po absolvování Ph.D. studia jsem nastoupil na Katedru vojenského managementu a taktiky jako odborný asistent na Skupinu taktického průzkumu, později Skupina zpravodajského zabezpečení. A zde vlastně začala, možná trochu nelogicky, moje „robotická“ dráha, neboť jsem si uvědomil, že software pro podporu operačně taktického rozhodování, který jsem vyvíjel během studia, a který byl nasazen i na některých útvarech v rámci AČR, může tvořit ideální základ pro automatizaci rozhodování vojenských robotů. Daný fakt se samozřejmě ukázal jako běh na dlouhou „trať“, během které jsem se učil vojenskou robotiku, často způsobem pokus omyl, a ačkoliv v této oblasti pracuji skoro 20 let a sestrojil jsem s kolegy celou řadu robotických systémů, tak jsem vlastně vždy došel k závěru, že problém, který jsem chtěl původně řešit, je minimálně o jednu „dimenzi“ složitější, než se na počátku zdálo.
V roce 2017 se mi naskytla příležitost působit necelé čtyři roky na NATO Centru pro modelování a simulaci v Římě, které se také oblastí vojenských autonomních systémů zabývá. Daná perioda byla vynikající zkušenost z mezinárodního prostředí a pohled do procesů, kterými se řídí celé NATO, a hodně nám to rozšířilo obzory jak složité je koncepčně nové technologie v NATO zavádět. V roce 2020 při svém návratu jsem byl osloven z úrovně UO, zda bych se nechtěl ucházet o místo vedoucího nově zřízené Katedry vojenské robotiky v rámci vyhlášeného výběrového řízení. Vzhledem k tomu, že je automatizace a robotika mojí, v podstatě celoživotní, „vášní“, nebylo moc co řešit a přihlásil jsem se.

Můžete o tomto svém aktuálním působišti říct více?
V současnosti působím jako vedoucí Katedry vojenské robotiky na Fakultě vojenských technologií na Univerzitě obrany, kde se jako katedra věnujeme řešení nebo přípravě celé řady projektů od zbraňových stanic, vývoje komunikačních zařízení nové generace, autonomie pro bezosádková vozidla, algoritmizaci operačně taktických úloh pro vojenské roboty a podobně. Neopomínáme ani podíl na projektech ve strategické doméně, jako například optimalizace výstavby AČR s využitím tzv. konstruktivního „wargamingu“ (počítačová simulace boje), kde se s robotikou významně počítá a je potřeba dosáhnout celkové synergie rozvoje robotiky na všech úrovních. Jedním z významných směrů, kterým se věnujeme, je autonomní navigace pozemních systémů v „off-road“ prostředí, a řešíme v této souvislosti dva projekty s VOP CZ s.p., LPP s.r.o. a ČVUT s celkovým rozpočtem okolo 100 milionů korun.

S robotickými prostředky, na nichž pracuje Univerzita obrany, se lze setkat například na Dnech NATO (foto: archiv Jan Mazal)

K vidění tam byl třeba i průzkumný prostředek UGV-Pz na platformě TAROS 6x6 (foto: archiv Jan Mazal, VTÚ s.p., VOP CZ s.p.)

Jakou roli robotika a autonomie hraje ve vojenství a jaké jsou jejich hlavní přínosy a důvody pro jejich zavádění ve vojenské sféře?
Robotika, nebo robotizace, nejen ve vojenství, představuje obecně novou úroveň kvality (efektivity, výkonnosti) procesů, které jsme si dříve nemohli, vzhledem k technologické úrovni, dovolit. Právě rozvoj umělé inteligence a její vliv na autonomii robotů je jedním z klíčových faktorů tohoto fenoménu a v armádách se primárně jedná buď o náhradu nebo doplnění či rozšíření schopností personálu při plnění vojenských úkolů. V minulosti byla úrovní kvality primárně považována bezpečnost lidského personálu, tedy robotické systémy byly v minulosti nasazovány primárně z důvodu zvýšeného rizika zranění personálu (například odminovací, nebo EOD roboti), zatímco v současnosti je povaha kvality spíše přesouvána do úrovně efektivity, tedy současní roboti pomalu plní vybrané úkoly lépe a levněji než lidé. Implementaci robotiky v armádách nahrává tzv. fenomén „reakčního času“, který je u robotů stále kratší, zatímco u člověka se nelze výrazněji dostat pod 200 milisekund. Dalším důvodem, proč robotické prostředky v tomto pomyslném srovnání (v kontextu nasazení vojáků) vítězí, je jejich jednoduchý způsob hromadné (sériové) výroby, včetně možnosti je sdružovat do vysoce koordinovaných rojů (SWARMů), které představují jednu z významných hrozeb budoucího operačního prostředí, proti kterým nedisponujeme prozatím účinnou obranou.

Co je současným vrcholem ve světě armádní robotiky a autonomních strojů ve vojenství?
Pokud hovoříme o zavedených systémech, tak je situace více konzervativní, než by to odpovídalo stavu současné technologie. Primárně se to týká inteligentní munice, bezpilotních prostředků (UAV) a bezosádkových (hladinových USV nebo pozemních UGV) prostředků, kde největší pokrok vidíme u UAV, která jsou již více jak dvě dekády intenzivně nasazována v konfliktech po celém světě, jejich úroveň se již blíží plně autonomním strojům a jejich počty a variace typů dosahují obrovských čísel. Podobné to je i s inteligentní municí, která umožňuje zásah cíle s pravděpodobností nad 95 procent, a praktické výsledky zde jsou velmi dobré až vynikající, problém je jen její vysoká cena, nicméně zdaleka se nejedná o autonomní systémy, spíše systémy s pokročilou automatizací. V oblasti zavedených USV a UGV, je situace jednodušší, podíl automatizace je zde výrazně nižší a obvykle jsou plně dálkově řízena. Jinak intenzivně se testují (zkouší) i kráčející roboti, kteří jsou prozatím také dálkově řízeni. Mnohem zajímavější situace je ve výzkumu a vývoji těchto systémů, která ukazuje potenciál celé oblasti vojenské robotiky.
Na pomyslné špičce tohoto vývoje je samozřejmě USA v čele se svojí agenturou DARPA. Jen v krátkosti, jsou ve vývoji prostředky autonomně pracující v rozsáhlých rojích a koordinující svoji činnost dle okamžité operační situace, schopné překonat téměř jakoukoliv současnou konvenční obranu, zkouší se nasazení autonomní navigace pro terénní vozidla (DARPA-RACER) dosahující v „off-road“ prostředí vysokých rychlostí, vyvíjí se bezpilotní stroje doprovázející stíhací letouny a přebírající jejich průzkumné a bojové úkoly, Vyvíjí se kráčející roboti, kteří se pohybují vysokými rychlostmi (třeba 80 km/h) a překonávají tak fyziologické hranice lidského těla, a celá další řada někdy až „neuvěřitelných“ témat/projektů (vyhýbání se projektilům jako způsob náhrady balistické ochrany, samonaváděcí střely do ručních zbraní apod.). Rozvíjí se i systémy operačně taktického rozhodování, které budou reagovat v časových intervalech několika milisekund, což jsou pro člověka nedosažitelné schopnosti, a tedy ho v budoucnu plně vyřadí z mnoha činností, které donedávna byly jeho doménou. Současná technologie se dynamicky vyvíjí a je na velmi pokročilé úrovni. V podstatě je to tak, že technologické hranice nejsou nijak omezeny, zatímco schopnosti člověka „jistým způsobem“ ano.

Jak si v doméně autonomních a robotických vojenských prostředků stojí Česká republika?
Česká republika není bohužel lídrem v tomto segmentu, ačkoliv tu máme v tomto odvětví mnoho špičkových pracovišť, primárně se jedná o akademické a výzkumné instituce, případně některé „start-upy“. Důvodem je pravděpodobně to nešťastné dědictví „jakési montovny“, ze které se logicky chceme vymanit, ale nejde to tak rychle, jak bychom si přáli. Myslím, že je škoda, že jsme „propásli“ ten masivní nástup AI a robotiky po roce 2012, což budeme obtížně dohánět. Situace se samozřejmě rok od roku lepší, ale tempo našeho progresu vzhledem k akceleraci tohoto segmentu v zahraničí si myslím není dostatečné, zejména pokud bychom se chtěli „probojovat“ na přední příčky tohoto pomyslného žebříčku.

Co považujete za současnou největší výzvu, s níž se musí vývoj autonomních prostředků pro vojenské účely vypořádat?
Těch výzev je samozřejmě celá řada, a všude, kam se podíváte, nějakou najdete - zejména je to o úrovni spolehlivosti autonomních funkcionalit. Ale vlastně ta největší výzva je vybudování důvěry („trust“) v tyto systémy a jejich schopnosti v budoucích operacích. Neboť právě důvěra řídí rychlost jejich zavádění a akceleraci inovací v tomto ohledu. Důvěra je složená ze dvou komponent, a to pozitivní zkušenosti s těmito systémy a míry pochopení těchto systémů a úskalí, se kterými se potýkají, což může v začátcích kompenzovat ten nedostatek „pozitivní“ operační zkušenosti. V tuto chvíli se jeví proces implementace umělé inteligence a robotiky do armád sice jako nezastavitelný, nicméně míra rychlosti/progresu tohoto procesu bude rozdělovat vítěze a poražené. Jinak v naší oblasti zájmu, ve které již dlouho pracujeme, za zásadní výzvu v pozemní operační doméně je považováno uspokojivé vyřešení již zmíněné „off-road“ navigace pozemních prostředků tak, aby udržely (případně překonaly) tempo s postupujícími jednotkami. Dané řešení poskytne novou dimenzi možností řízení a efektivity použití pozemních jednotek a je to oblast, do které se vrhá nemalé úsilí, nicméně problém nabývá vysoké komplexnosti a uvidíme, jak se to bude vyvíjet, každopádně nadějné přístupy k řešení tohoto problému již existují.

Robotické vojenské prostředky by měly být schopné fungovat v rozmanitém prostředí, ať už se jedná o poušť... (foto: archiv Jan Mazal, VOP CZ s.p.)

... nebo třeba les, jak demonstruje bezosádkový pozemní prostředek TAROS 6x6 (foto: archiv Jan Mazal, VOP CZ s.p.)

Existují nějaké specifické problémy či překážky, jež se týkají výhradně vojenských autonomních vozidel, nikoli však civilních?
Jistě, i když civilní robotika nebo autonomie se s tou vojenskou do značné míry prolíná, tak armáda je specifická v procesu bojové činnosti, se kterou souvisí nemalé legislativní, psychologické a etické aspekty. Armáda se také více pohybuje v doménách, které podléhají cílenému rušení/narušení, například komunikace nebo prostředí, kde není vybudována žádná infrastruktura, případně jsou uvaleny restrikce na odhalení těchto systémů (pouze pasivní senzory) a podobně. Na armádní systémy jsou také kladeny vyšší požadavky na klimatické a balistické odolnosti, musí respektovat aktuální operační podmínky (například nejkratší trasa není operačně výhodná a je třeba ji hledat podle variace dalších kritérií). Z tohoto důvodu jsou armádní prostředky nasazeny do prostředí s vyšší neurčitostí a komplexností, což má vliv na složitost jejich autonomního řízení, které by se mělo vypořádat se všemi těmito okolnostmi.

Používají již nějaké armády ryze autonomní stroje, které by opravdu samostatně činily vlastní rozhodnutí?
Prozatím mi není znám případ, že by se tak stalo, ačkoliv některé jednodušší mise/úkoly již v kontextu současné technologie plně automatizovat lze. Autonomní funkcionalita je prozatím v armádě doménou pouze nízko úrovňových procesů v rámci řízení letu (stabilizace) inteligentní munice nebo UAV prostředků. Je známo i několik případů, kdy i proces ničení probíhal v autonomním režimu, neboť nebylo možné udržovat nízko latentní komunikaci v reálném čase, ale jedná se prozatím o výjimky a ani v těchto případech sytém nebyl zcela autonomní a „bez dozoru“.

Hledá armádní robotika inspiraci i v civilním vývoji autonomních vozidel, nebo jde spíše vlastní cestou?
Záleží na úrovni synergie nebo slučitelnosti a oblasti použití, pokud lze vyjít z principů civilního inženýrství, tak zcela jistě, a obecně se předpokládá, že vojenské systémy se budou pohybovat po civilních komunikacích, kde budou muset dodržovat pravidla silničního provozu a chovat se jako civilní vozidla. Tedy v této úrovni se jedná o podmnožinu, kterou jistě půjde do armádních vozidel převzít, nicméně v bojové situaci se vozidla musí chovat tzv. „takticky“ (volit efektivní manévr a palbu, aby minimalizovala pravděpodobnost svého poškození/zničení), a to civilní sektor pravděpodobně neřeší (možná výjimečné a specifické případy). Lze tedy hovořit o tom, že armáda si z civilního sektoru bere inspiraci, případně osvědčená řešení, ale jinak jde trochu jinou cestou.

Sledujete vývoj v oblasti civilních autonomních vozidel?
Sleduji, ale ne tak intenzivně, jako to, co se děje ve vojenství, neboť nám angažovanost na našich projektech nedovoluje se příliš „rozhlížet kolem“, což je samozřejmě škoda. Nicméně autonomie v civilní dopravní sféře jde velmi rychle kupředu a vědecky to považuji za v podstatě vyřešené, i když její široká implementace bude „nějakou dobu trvat“.

Stejně tak využití robotických prostředků je ve vojenství široké, jak ukazuje prostředek TCX-G1 vybavený dálkově řízenou lafetou s útočnou puškou (foto: archiv Jan Mazal)

UGV představují ale také cenný nástroj průzkumu (foto: archiv Jan Mazal, VTÚ s.p., VOP CZ s.p.)

Patří podle Vás autonomním vozidlům budoucnost?
O tom myslím není pochyb, jsme již „téměř“ u cíle k dosažení akceptovatelné spolehlivosti autonomních vozidel, a co se nepodaří v krátkém horizontu na straně AI, vyřešíme přizpůsobením dopravní infrastruktury. I přesto, že nás samozřejmě čeká ještě spousta výzev, tak jsem si jist, že to jako lidstvo zvládneme.

Jaká jsou dle Vás hlavní technologická odvětví související (nejen) s dopravou, jež budou v nadcházejících letech nabývat na důležitosti?
Tak kromě umělé inteligence a robotiky to zcela jistě bude průzkum a dobývání vesmíru, termonukleární fúze, kvantové počítače, inteligentní materiály, biomedicínské inženýrství, hypersonické technologie, vysoce výkonné lasery a energetické zbraně, komunikační systémy nové generace, virtuální realita, akumulace a výroba energie a určitě jsem na mnoho dalších zapomněl.

Pokud byste měl dát radu člověku, například studentovi, který má zájem o kariéru spojenou s autonomními prostředky, na co by se měl zaměřit?
Tak pokud chce pracovat v technické části „spektra“ v souvislosti s vývojem nebo použitím těchto systémů, je nutné si uvědomit, že převážná většina činností nebo procesů je postavena na matematicko-fyzikálních principech, které je nutné pochopit (zvládnout), tedy s matematikou a fyzikou by měl být „velký kamarád“. Dále je nutné zvládnout principy algoritmizace a velmi vhodné je naučit se programovat, tedy transformovat algoritmus do počítačové aplikace, což umožní reálné experimentování a hlubší proniknutí do podstaty problému. Díky experimentování by to mohla být i zábava, a tím i motivace učit se něco nového a zlepšovat stávající řešení. Často dostávám dotazy, jaký programovací jazyk se učit? V podstatě je to jedno, ale ze své zkušenosti doporučuji nejdříve se dobře naučit C/C++ a k tomu přidat Python, případně si projít více programovacími jazyky. Jak umíte dobře jeden, další už jdou snadno. Doporučuji se seznámit s robotickými simulátory, je jich spousta např. Webots, Gazebo, CoppeliaSim (V-Rep), IsaacSim apod. Je dobré proniknout do tajů strojového učení, zejména hlubokých neuronových sítí, seznámit se zpracováním „pointcloudů“ a obrazové informace, podívat se na robotické operační systémy (např. ROS 1/2), zvládnout operační systémy Windows a Linux a mnoho dalšího, ale tím nechci nikoho „strašit“, autonomní robotika je vlastně práce a studium na celý život.

Mnohokrát děkuji za Vaše ohromně poutavé a poučné odpovědi a za Vaše aktivity! A přeji, ať se postupně daří přibližovat českou vojenskou robotiku ke špičkám v oboru.